第一種電工 電気工事の施工方法 問20：電気工事の施工方法

架空送電線の「雷害対策」として適切なものを選ぶ問題。正答はア「がいしにアークホーンを取り付ける」。アークホーン（角形放電ギャップ）は落雷時にがいしへのアーク放電を防ぐために設ける装置で雷害対策の代表例。イ（がいしの洗浄装置）は塩害・汚損対策。ウ（電線へのダンパ取り付け）は電線の微風振動防止策。エ（がいし表面へのシリコンコンパウンド塗布）は塩害・汚損対策（はっ水性向上）。正答はア（アークホーンが雷害対策）。

架空送電線の雷害対策問題。正答はア（がいしへのアークホーン設置）。各選択肢の対策が「何に対する対策か」の分類が重要。

【各選択肢の対策目的分類】

ア（正答・雷害対策）：「がいしにアークホーンを取り付ける」

→ アークホーン（horn gap/arcing horn）：がいしの両端（線側・地側）に設ける角形の金属電極。

→ 落雷によるサージ電圧発生時、サージがアークホーンの放電ギャップ（空隙）で放電→ アーク放電がアークホーン外側に広がる（アーク延長）→ がいしへの直接アーク放電を防ぎ、フラッシュオーバによるがいし破損を防止 → 雷害対策 → 正答

イ（誤り・塩害対策）：「がいしの洗浄装置を施設する」

→ 海岸近くでの塩分付着による塩害対策。汚損がいしの絶縁低下を洗浄で回復 → 塩害・汚損対策（雷害対策ではない）

ウ（誤り・微風振動対策）：「電線にダンパを取り付ける」

→ ダンパ（制振装置）：微風による電線の振動（微風振動）を抑制 → 振動疲労による断線防止 → 微風振動対策（雷害対策ではない）

エ（誤り・塩害・汚損対策）：「がいし表面にシリコンコンパウンドを塗布する」

→ はっ水性のシリコンコンパウンドをがいし表面に塗布 → 汚損物質の付着を抑制・はっ水で絶縁性を維持 → 塩害・汚損対策（雷害対策ではない）

正答はア（アークホーンが雷害対策）。

架空送電線の雷害対策問題（正答ア）。アークホーンが雷害対策の中心であることに加え、架空送電線の各種障害（雷害・塩害・微風振動・コロナ）とその対策を体系的に整理する第一種電気工事士必須の知識。

【架空送電線の雷害対策（詳細体系）】

①アークホーン（arc horn / horn gap）（選択肢ア：正答）：

設置場所：がいしの線側・地側の両端に一対設置

動作原理：

・通常時：アークホーン間隔（ギャップ）はがいし絶縁耐力より大きく設定

・落雷・開閉サージ時：サージ電圧がギャップで放電（フラッシュオーバ）

・アーク電流：アークホーンの角形電極上で熱対流により上方に移動（アーク延長・冷却）→ アーク自消

効果：がいしへの直接フラッシュオーバを防ぎ、がいしの破損を防止

②避雷器（LA: Lightning Arrester）：

変電所・受電設備の機器（変圧器・CBなど）を雷サージから保護するために設ける。

ZnO（酸化亜鉛）素子の非線形特性により、サージ電圧を制限電圧（残留電圧）まで低減。

架空送電線鉄塔・変電所の引き込み部に設置。

③架空地線（shield wire）：

鉄塔頂部に沿って張った裸電線（またはOPGW：光ファイバ内蔵地線）。

直撃雷を地線に誘導→ 鉄塔を通じて大地に放流 → 送電線への直撃雷を防止（遮蔽効果）。

遮蔽角（地線と送電線のなす角）：40°以下が標準。

【架空送電線の各種障害と対策一覧】

①雷害対策（本問の論点）：

・アークホーン（がいし保護）

・架空地線（直撃雷防止）

・避雷器（機器保護）

・埋設地線・埋設対抗アース（逆フラッシュオーバ防止）

②塩害・汚損対策（選択肢イ・エ）：

・がいし洗浄装置（活線洗浄・停電洗浄）

・シリコンコンパウンド塗布（はっ水性向上）

・長連がいし（絶縁距離を長くとる）

・汚損に強いがいし（長幹形・ひだ付き形）の採用

③微風振動対策（選択肢ウ）：

・ダンパ（Stockbridge型・螺旋形）：電線に取り付けて振動エネルギーを吸収

・スペーサ（多導体電線の場合）：電線束の間隔を保持し、電線同士の衝突防止

・架空地線のダンパも兼用

④コロナ対策：

・多導体電線（バンドルコンダクタ）の採用（線路実効径を大きくして電界集中緩和）

・電線表面の傷・汚れの除去

・コロナリングの設置（電極端部の電界緩和）

【アークホーンのギャップ設定（実務的背景）】

アークホーンのギャップ間隔設定：

・がいしの基準絶縁強度（BIL: Basic Insulation Level）より小さく設定

→ サージ電圧発生時にがいし前に先にアークホーンでフラッシュするよう設計

・電力会社では鉄塔の電圧別・耐張がいし連（N個）に合わせてギャップを統一設計

【第二種電気工事士との差異】

第二種では架空配電線の基礎（電線の種類・電柱の種類・支線工事）が主な出題範囲。架空送電線の雷害対策（アークホーン・架空地線・LA）・塩害対策（洗浄装置・シリコンコンパウンド）・振動対策（ダンパ）という「障害種別と対策の体系」は第一種から出題される高度な知識。

【電験三種への接続】

電験三種「電力」では架空送電線の各種障害と対策が体系的に問われる。アークホーン・架空地線・避雷器の動作原理、塩害に関するがいしの汚損フラッシュオーバ電圧（ESDD：塩分付着密度と閃絡電圧の関係）、ダンパの制振原理（微風振動の周波数と電線外径の関係）、コロナ損（ペーク式）が精密に出題される。第一種電気工事士の「アークホーンは雷害対策・ダンパは微風振動対策」という分類が電験三種では「各対策装置の詳細設計と計算」として体系化される。

正答はア（アークホーンが架空送電線の雷害対策）。